KR20130030687A - 스크린도어 안전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크린도어의 안전장치에 관한 것으로, 이러한 본 발명은 승강장 연단에 일정무게(예; 8kg 전후)를 감지하는 센서를 구성함은 물론 그 위에 미끄럼 방지용 고무패드를 구성한 것이며, 이에따라 스크린도어와 전동차 사이에 이용객 또는 물체가 존재하는지를 이물질(예; 낙엽, 작은 오물 등)이나 눈 또는 빗물과 같은 장애요소에 관계없이 정확하게 검지할 수 있도록 하고, 이를 통해 이용객이나 물체가 검지될 경우에는 스크린도어가 자동으로 열리게 하면서 전동차의 출발이 이루어지지 않도록 하여 스크린도어와 전동차의 사이에 이용객이나 물체가 끼이는 사고를 미연에 방지하는 한편, 승강장 연단에서 승객의 미끄림 사고를 예방할 수 있도록 하면서 스크린도어 설치시 연단측의 바닥에 돌을 시공하는 공사를 없애 공사비용을 절감할 수 있도록 한 것이다.

Description

스크린도어 안전장치{Safety device of screen door}

본 발명은 스크린도어(PSD : Platform Screen Door)의 안전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스크린도어와 열차 사이에 형성되는 일정폭(예: 400㎜)의 연단에서 발생하는 이용객의 끼임 사고를 방지할 수 있도록 하는 스크린도어 안전장치에 관한 것이다.

일반적으로, 첨부된 도 1 내지 도 3에서와 같이 스크린도어(100)는 전동차(200) 및 중앙 제어신호 처리장치와 각각 통신하는 개별제어반에 의해 작동되는 것으로, 고정창, 가동문, 비상문, 그리고 구동박스 등으로 이루어져 있다.

즉, 상기 스크린도어(100)는 승객의 안전을 확보하기 위해 전동차 승강장에 설치된 것으로, 이러한 스크린도어(100)의 가동문(자동문)은 전동차 출입문과 연동되면서 전동차(200)의 출입문과 동시에 자동으로　열리고 닫히며, 전동차(200)의 출입문이 열릴 때만 가동문을 개방하여 승객의 승하차를 가능하게 하고, 그 밖에의 상황에서는 닫힘 상대를 유지하여 승객의 추락이나 전동차(200)와의 접촉사고를 예방하도록 한 것이다.

한편, 철도건설규칙 제13조(건축한계)에 의거 승강장에 스크린도어(100)를 설치 할 경우, 첨부된 도 1 내지 도 3에서와 같이 승강장의 연단(300)으로부터 약 400mm 이내의 폭, 즉 선로중심으로부터 2100mm 안에는 스크린도어(100)와 그 밖의 시설물을 설치 할 수 없으며, 따라서 스크린도어(100)와 전동차(200) 사이의 연단(300)에는 400mm 이상의 폭을 가지는 공간이 발생하게 되는데, 종래에는 이러한 연단(300)에서 첨부된 도 1에서와 같이 이용객이 끼이게 되는 사고가 발생하는 경우가 많았다.

이에따라, 종래에는 등록특허 제 10-1014256 호(발명의 명칭; 승강장 스크린도어의 안전장치)와 같이 에어리어 센서(Area Sensor), 영상/적외선 센서 등를 설치하고 있으나, 이러한 센서들은 빗물, 눈, 오물, 햇빛, 조명등 외부환경에 영향을 많이 받아 오검지를 하여 전동차 운행에 지장을 주거나 안전 사고원인을 완벽하게 제거하지 못하는 단점을 가지고 있었다.

즉, 첨부된 도 4에서와 같이, 상기 영상/적외선센서(400)는 스크린도어(100)의 선로변 쪽 중앙 상부에 설치하여, 상부에서 영상 또는 적외선을 이용하여 선로쪽의 물체 유무를 판단하게 되는데, 이 경우 전동차(200)의 유리창을 통해 전동차(200)의 내부 이용객이나 물체까지 검지하는 오검지의 문제가 발생하였고, 또한 전동차(200)의 움직임에 반응하여 오검지가 유발되는 문제가 있었다.

또한, 옥외 역사인 경우, 상기 영상/적외선센서(400)는 스크린도어(100)의 상단에 설치 되기 때문에, 영상/적외선센서(400)의 하부에 눈이나 비의 움직임이 있을 경우, 이를 이용객이나 물체가 있는 것으로 판단하는 등의 오검지를 유발하게 되었으며, 이러한 오검지 동작상태는 이용객의 안전과 열차운행에 차질을 주는 경우가 많았다.

또한, 상기와 같은 영상/적외선센서(400)는 열차 안전 운행을 위한 건축 한계를 침범하여 특대 화물 열차 운행시 간섭이 발생하면서, 영상/적외선센서(400)가 화물 열차와 충돌하여 파손되는 경우가 많았다.

한편, 첨부된 도 5에서와 같이, 상기 에어리어 센서(500)는 광투과성 센서로서, 스크린도어(100)의 선로변쪽 연단(300)에서 한 개 스크린도어(100)의 양쪽에 발광부센서와 수광부 센서를 설치하여 구성하는 것이다.

그러나, 상기 에어리어 센서(500)는 쓰레기 등 오물 등에 의해 센서 발광부와 수광부의 빛 투과가 제대로 이루어지지 못하는 경우가 많았고, 이에따라 물체나 이용객이 없어도 있는 것으로 검지하게 되는 동작오류가 발생하였으며, 이러한 동작오류를 방지하기 위해서는 정기적인 점검 및 검사 등 유지관리에 상당한 인적자원은 물론 물적자원이 필요로 하는 단점이 있었다.

또한 옥외 역사인 경우, 상기 에어리어 센서(500)는 빗물이 튀거나 또는 낙엽이나 쓰레기가 떨어질 경우 물체나 이용객이 있는 것으로 잘못 검지하는 경우가 많았고, 이러한 오검지는 열차 운행의 지연과 안전 사고의 원인이 되면서, 승강장 스크린도어 시스템의 신뢰성과 안전성을 악화시킬 수 밖에 없는 것이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선한 것으로, 승강장 연단에 무게를 감지하는 센서를 구성함으로써, 스크린도어와 전동차 사이에 이용객 또는 물체가 존재하는지를 이물질이나 눈 또는 비와 같은 장애요소에 관계없이 정확하게 검지할 수 있도록 하고, 이를 통해 이용객이나 물체가 검지될 경우에는 스크린도어가 자동으로 열리게 하면서 전동차의 출발이 이루어지지 않도록 하여 스크린도어와 전동차의 사이에 이용객이나 물체가 끼이는 사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 스크린도어의 안전장치를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

또한, 본 발명은 무게 감지용 센서가 설치되는 승강장 연단에 미끄럼 방지용 고무패드를 설치하여 둠으로써, 승강장 연단에서 승객의 미끄림 사고를 예방할 수 있도록 함은 물론, 스크린도어 설치시 연단측의 바닥에 돌을 시공하는 공사를 없애면서 공사비용을 절감할 수 있도록 하려는데 또 다른 목적이 있는 것이다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명 스크린도어의 안전장치는, 스크린도어가 설치되는 승강장의 선로측에 위치하는 연단의 바닥면에 설치되어 이용객 또는 물체의 유무에 따른 일정무게를 감지하는 하중센서; 상기 하중센서와 전기적으로 연결되고, 상기 하중센서로부터 감지된 하중 정보에 따라 스크린도어의 가동문에 대한 열림 또는 닫힘을 제어하는 복수의 스크린도어 제어부; 상기 복수의 스크린도어 제어부와 연결되고, 상기 스크린도어 제어부에 의해 스크린도어의 가동문이 닫힘 제어시, 전동차를 정지시키도록 제어동작하는 중앙제어신호 처리장치; 및, 상기 중앙 제어신호 처리장치의 제어신호에 따라 상기 스크린도어의 닫힘 또는 열림상태는 물론, 상기 연단에서의 장애물 감지상태를 표시하는 스크린부; 를 포함하여 구성한 것이다.

또한, 상기 승강장 연단에는 알루미늄 재질의 센서케이스를 설치하고, 상기 센서케이스내에는 상기 하중센서를 설치하며, 상기 하중센서의 위에는 상기 연단에서 바닥 돌 마감 시공을 하지 않도록 하면서 연단에서 이용객의 미끄러짐을 방지시키기 위한 미끄럼 방지용 고무패드를 설치 구성한 것이다.

또한, 상기 하중센서는, 하중 압력에 따라 유동하는 스위칭패드; 상기 스위칭패드의 유동에 따라 상기 스위칭패드와 온/오프의 접점 스위칭동작이 이루어지는 스위칭단자; 및, 하중 압력이 없을 때, 상기 스위칭패드와 상기 스위칭단자의 접점 스위칭동작을 오프시키도록, 상기 스위칭패드를 상기 스위칭단자로부터 분리 유동시키는 탄성스프링; 을 포함하여 구성한 것이다.

이와 같이, 본 발명은 승강장 연단에 일정무게(예; 8kg 전후)를 감지하는 센서를 구성함은 물론 그 위에 미끄럼 방지용 고무패드를 구성한 것으로, 이를 통해 스크린도어와 전동차 사이에 이용객 또는 물체가 존재하는지를 이물질(예; 낙엽, 작은 오물 등)이나 눈 또는 빗물과 같은 장애요소에 관계없이 정확하게 검지할 수 있도록 하고, 이를 통해 이용객이나 물체가 검지될 경우에는 스크린도어가 자동으로 열리게 하면서 전동차의 출발이 이루어지지 않도록 하여 스크린도어와 전동차의 사이에 이용객이나 물체가 끼이는 사고를 미연에 방지하는 한편, 승강장 연단에서 승객의 미끄림 사고를 예방할 수 있도록 하면서 스크린도어 설치시 연단측의 바닥에 돌을 시공하는 공사를 없애 공사비용을 절감하는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

도 1은 스크린도어의 설치상태를 보인 정면도.
도 2는 스크린도어의 설치상태를 보인 측면도.
도 3은 스크린도어의 설치상태를 보인 평면도.
도 4는 종래 스크린도어의 안전장치로서, 스크린도어의 선로측에 영상/적외선센서가 설치된 상태도.
도 5는 종래 스크린도어의 안전장치로서, 스크린도어의 선로측에 에어리어 센서가 설치된 상태도.
도 6은 본 발명의 실시예로 승강장 연단의 바닥면에 스크린도어 안전장치로서 하중센서가 설치된 상태를 보인 사시도.
도 7은 본 발명의 실시예로 승강장 연단의 바닥면에 스크린도어 안전장치로서 하중센서가 설치된 상태를 보인 정면도.
도 8은 본 발명의 실시예로 승강장 연단의 바닥면에 스크린도어 안전장치로서 하중센서가 설치된 상태를 보인 평면도.
도 9는 본 발명의 실시예로 승강장 연단의 바닥면에 스크린도어 안전장치로서 하중센서와 미끄럼 방지용 고무패드가 설치된 상태를 보인 단면개략도.
도 10은 본 발명의 실시예로 스크린도어 안전장치의 구조도.
도 11은 본 발명의 실시예로 하중센서의 동작원리도.
도 12는 본 발명의 실시예로 스크린도어 안전장치 개략적인 블럭 구성도.
도 13은 본 발명의 실시예로 스크린도어 안전장치의 사용상태도.
도 14는 본 발명의 실시예로 스크린도어 안전장치의 동작흐름도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명의 실시예로 승강장 연단의 바닥면에 스크린도어 안전장치로서 하중센서가 설치된 상태를 보인 사시도이고, 도 7은 본 발명의 실시예로 승강장 연단의 바닥면에 스크린도어 안전장치로서 하중센서가 설치된 상태를 보인 정면도이며, 도 8은 본 발명의 실시예로 승강장 연단의 바닥면에 스크린도어 안전장치로서 하중센서가 설치된 상태를 보인 평면도를 도시한 것이다.

도 9는 본 발명의 실시예로 승강장 연단의 바닥면에 스크린도어 안전장치로서 하중센서와 미끄럼 방지용 고무패드가 설치된 상태를 보인 단면개략도이고, 도 10은 본 발명의 실시예로 스크린도어 안전장치의 구조도이며, 도 11은 본 발명의 실시예로 하중센서의 동작원리도를 도시한 것이다.

도 12는 본 발명의 실시예로 스크린도어 안전장치 개략적인 블럭 구성도이고, 도 13은 본 발명의 실시예로 스크린도어 안전장치의 사용상태도이며, 도 14는 본 발명의 실시예로 스크린도어 안전장치의 동작흐름도를 도시한 것이다.

첨부된 도 6 내지 도 14를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스크린도어 안전장치는 하중센서(10), 스크린도어 제어부(20), 중앙제어신호 처리장치(30), 그리고 스크린부(40)를 포함한다.

상기 하중센서(10)는 첨부된 도 6 내지 도 8에서와 같이, 압력센서로서 스크린도어(100)가 설치되는 승강장의 선로측에 위치하는 연단(300)의 바닥면에 설치되어 이용객 또는 물체의 유무에 따른 일정무게(예; 8kg 이내)를 감지하도록 구성되며, 스위칭패드(11), 스위칭단자(12), 그리고 탄성스프링(13)을 포함한다.

상기 스위칭패드(11)는 첨부된 도 11에서와 같이 이용객 또는 물체의 유무에 따른 하중 압력으로 유동하도록 구성되며, 상기 스위칭단자(12)는 첨부된 도 11에서와 같이 상기 스위칭패드(11)에 하중 압력이 가해질 때 상기 스위칭패드(11)와 온의 접점 스위칭동작이 이루어지고, 상기 스위칭패드(11)에 하중 압력이 가해지지 않을 때에는 상기 스위칭패드(11)와 오프의 접점 스위칭동작이 이루어지도록 구성되는 것으로, 상기 스위칭단자(12)는 상기 스크린도어 제어부(20)와 전기적으로 연결 구성되는 것이다.

상기 탄성스프링(13)은 첨부된 도 11에서와 같이 상기 스위칭패드(11)에 하중 압력이 가해질 때에는 압축이 이루어지고, 상기 스위칭패드(11)에 하중 압력이 가해지지 않을 때에는 상기 스위칭패드(11)와 상기 스위칭단자(12)의 온 접점 스위칭동작을 오프시키도록 상기 스위칭패드(11)를 상기 스위칭단자(12)로부터 분리 유동시키는 신장력을 제공하도록 구성된 것이다.

이때, 상기 승강장 연단(300)의 바닥면에는 바닥 돌 마감 시공을 없애도록, 첨부된 도 9 및 도 10에서와 같이 앵커볼트(70)에 의해 고정되는 알루미늄 재질의 센서케이스(50)가 설치되고, 상기 센서케이스(50)에 상기 하중센서(10)가 설치되며, 상기 하중센서(10)의 위에는 상기 승강장 연단(300)에서 이용객의 미끄러짐을 방지시키기 위한 미끄럼 방지용 고무패드(60)를 마감 처리하도록 구성한 것이다.

상기 스크린도어 제어부(20)는 상기 하중센서(10)의 스위칭단자(12)와 전기적으로 연결되는 것으로, 상기 하중센서(10)로부터 감지된 하중 정보에 따라 스크린도어(100)의 가동문에 대한 열림 또는 닫힘을 제어하도록 구성된다.

상기 중앙제어신호 처리장치(30)는 첨부된 도 12에서와 같이 상기 스크린도어 제어부(20)와 연결되는 것으로, 상기 스크린도어 제어부(20)에 의해 스크린도어(100)의 가동문이 닫힘 제어시, 전동차(200)를 정지시키도록 제어동작함은 물론, 상기 스크린부(40)를 제어하도록 구성된다.

상기 스크린부(40)는 전광판 또는 스크린도어 HMI(Human Machine Interface)으로서, 첨부된 도 13에서와 같이 상기 중앙 제어신호 처리장치(30)의 제어신호에 따라 상기 스크린도어(100)의 닫힘 또는 열림상태는 물론, 상기 연단(300)에서의 장애물 감지상태를 표시하도록 구성된 것이다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 스크린도어 안전장치는 첨부된 도 6 내지 도 14에서와 같이, 우선 중앙제어신호 처리장치(30)로부터 스크린도어 제어부(20)이 스크린도어(100)의 닫힘명령을 수신하는 경우, 상기 스크린도어 제어부(20)는 스크린도어(100)의 가동문을 닫힘 제어하게 된다.

이때, 상기 스크린도어(100)의 가동문에 대한 닫힘 동작이 이루어지는 상태에서, 승강장 연단(300)의 바닥면에 설치되는 하중센서(10)에서 이용객 또는 물체의 존재유무에 따른 하중이 가해졌는지를 확인하게 되는데, 상기 확인결과 이용객 또는 물체가 없어 하중 감지가 이루어지지 않을 경우, 상기 스크린도어 제어부(20)는 상기 스크린도어(100)의 가동문에 대한 닫힘동작을 계속 진행시키게 된다.

여기서, 상기 가동문에 대한 닫힘동작이 완료 후에도, 상기 스크린도어 제어부(20)는 이용객이 스크린도어(100)와 전동차(200) 사이의 연단(300)에 끼일 수 있기 때문에 상기 가동문이 닫힘완료 이후에도 안전시간(수초간) 동안 상기 하중센서(10)의 신호 출력을 확인하도록 하였으며, 상기 안전시간 이후에 하중센서(10)에서 이용객 또는 물체의 존재유무에 따라 가해지는 하중이 없을 경우에는 스크린도어(100)의 가동문에 대한 닫힘 완료신호를 발생시킨 후 이를 중앙제어신호 처리장치(300)에 전달시키도록 하였다.

한편, 상기 스크린도어(100)의 가동문에 대한 닫힘 동작 중에 연단(300)에 이용객이나 물체가 존재하면서 하중이 가해지는 경우, 상기 가해지는 하중은 하중센서(10)에 의해 감지되는 바, 상기 하중센서(10)에 의해 감지된 하중 압력의 신호는 스크린도어 제어부(20)로 전송되면서, 상기 스크린도어 제어부(20)는 스크린도어(100)의 가동문을 개방시키는 제어동작을 수행하게 된다.

여기서, 상기 스크린도어(100)의 가동문에 대한 닫힘 제어동작이 재동작 허용횟수인 설정횟수 이내인 경우, 상기 스크린도어 제어부(20)는 상기 스크린도어(100)의 가동문을 개방한 후 다시 닫힘동작을 시도하도록 하였으며, 이는 설정 횟수를 초과한 경우 스크린도어(100)를 완전 개방하고 가동을 정지하여 승무원이나 역무원의 조치를 대기하기 위함이다.

한편, 상기와 같이 스크린도어 제어부(20)에 의해 스크린도어(100)의 가동문에 대한 열림이 이루어질 때, 상기 스크린도어 제어부(20)의 제어동작은 중앙제어신호 처리장치(30)로 전송되는 바, 상기 중앙제어신호 처리장치(30)는 상기 스크린도어(100)의 가동문이 열림상태에서 전동차(200)가 출발하지 않도록 하는 제어신호를 발생시킴은 물론, 스크린부(40)를 제어하는 신호를 발생시키게 된다.

이에따라, 상기 스크린부(40)에서는 첨부된 도 13에서와 같이 상기 중앙 제어신호 처리장치(30)의 제어신호에 따라 상기 스크린도어(100)의 닫힘 또는 열림상태는 물론, 상기 승강장 연단(300)에 이용객 또는 물체와 같은 장애물이 존재하는 감지상태를 표시하게 되며, 따라서 승무원은 상기 스크린부(40)에 표시되는 정보를 통해 전동차(200)를 안전 운행할 수 있게 되는 것이다.

여기서, 상기 승강장 연단(300)에 설치되는 하중센서(10)는 알루미늄 재질의 센서 케이스(50)내에 설치된 후 그 위에 마감재인 미끄럼 방지용 고무패드(60)에 의해 덮혀져 있으므로, 상기 고무패드(60)는 상기 승강장 연단(300)에 이용객이 위치하더라도, 상기 이용객이 선로측으로 미끄러져 낙하되는 것을 방지하는 이중 안전장치의 기능을 수행하도록 하였다.

본 발명은 상술한 바람직한 실시예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 간주한다.

10 ; 하중센서 11; 스위칭패드
12; 스위칭단자 13; 탄성스프링
20; 스크린도어 제어부 30; 중앙제어신호 처리장치
40; 스크린부 50; 센서케이스
60; 고무패드 70; 앵커볼트
100; 스크린도어 200; 전동차
300; 승강장 연단

Claims (5)

1. 스크린도어가 설치되는 승강장의 선로측에 위치하는 연단의 바닥면에 설치되어 이용객 또는 물체의 유무에 따른 일정무게를 감지하는 하중센서;
   상기 하중센서와 전기적으로 연결되고, 상기 하중센서로부터 감지된 하중 정보에 따라 스크린도어의 가동문에 대한 열림 또는 닫힘을 제어하는 복수의 스크린도어 제어부;
   상기 복수의 스크린도어 제어부와 연결되고, 상기 스크린도어 제어부에 의해 스크린도어의 가동문이 닫힘 제어시, 전동차를 정지시키도록 제어동작하는 중앙제어신호 처리장치; 및,
   상기 중앙 제어신호 처리장치의 제어신호에 따라 상기 스크린도어의 닫힘 또는 열림상태는 물론, 상기 연단에서의 장애물 감지상태를 표시하는 스크린부; 를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 스크린도어의 안전장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 승강장 연단에는 알루미늄 재질의 센서케이스를 설치하고, 상기 센서케이스내에는 상기 하중센서를 설치하며, 상기 하중센서의 위에는 상기 연단에서 바닥 돌 마감 시공을 하지 않도록 하면서 연단에서 이용객의 미끄러짐을 방지시키기 위한 미끄럼 방지용 고무패드를 설치 구성하는 것을 특징으로 하는 스크린도어의 안전장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 하중센서는,
   하중 압력에 따라 유동하는 스위칭패드;
   상기 스위칭패드의 유동에 따라 상기 스위칭패드와 온/오프의 접점 스위칭동작이 이루어지는 스위칭단자; 및,
   하중 압력이 없을 때, 상기 스위칭패드와 상기 스위칭단자의 접점 스위칭동작을 오프시키도록, 상기 스위칭패드를 상기 스위칭단자로부터 분리 유동시키는 탄성스프링; 을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 스크린도어의 안전장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 스크린도어 제어부는 스크린도어 가동문에 대한 닫힘동작이 완료 이후에 안전시간동안 상기 하중센서의 신호 출력을 확인하는 대기시간동작 프로그램을 탑재 구성하는 것을 특징으로 하는 스크린도어의 안전장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 스크린도어 제어부는 스크린도어의 가동문에 대한 닫힘 제어가 재동작 허용횟수인 설정횟수 이내인 경우, 상기 스크린도어의 가동문을 개방한 후 다시 닫힘동작을 시도하고, 설정 횟수를 초과한 경우에는 스크린도어를 완전 개방하고 가동을 정지시키는 제어프로그램을 탑재 구성하는 것을 특징으로 하는 스크린도어의 안전장치.

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